如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用R=4Ω的电阻连接,一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离后停止.已知在拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q为1.25C.在滑行的过程中电阻R上产生的焦耳热为.求:
(1)导体杆运动过程中的最大速度;
(2)拉力F的最大值;
(3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热.
一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成的电压损失不计,求:
(1)升压变压器副线圈的端电压;
(2)输电线上损耗的电功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比。
如图所示,电源电动势E0=15V内阻r0=1Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为R,忽略空气对小球的作用,取g=10m/s2。
(1)当R=29Ω时,电阻R2消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为600,则R是多少?
(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。
①请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ =__________ (用上述测量的字母表示)
②若实验中测量金属丝的长度时如图所示,则金属丝长度的测量值为L= _______ cm
(2)某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡的额定功率。所用器材如下:
a.待测小灯泡一只:额定电压为2.5V,电阻约为几欧
b.电压表一只:量程为3V,内阻约为3kΩ
c.电流表一只:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
d.滑动变阻器一只,干电池两节,开关一个,导线若干
①在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图__________,
②图甲中开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A端”、“B端”或“AB正中间”);
③若该同学测量过程中发现电压表损坏,他找来一块万用表代替电压表测量灯泡的电压,则万用表的______(选填“红”、“黑”)表笔应该与灯泡的左端相连。
④该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r =7.5Ω的电源相连,小灯泡的功率为______W。(结果均保留两位有效数字)
现有以下器材灵敏电流表:满偏值为6mA,内阻为100Ω;
电池:电动势为3V,内阻为10Ω;另有可变电阻分别为R1:0~10Ω的滑动变阻器;R2:0~9999Ω的电阻箱:R3:0~1kΩ的电位器.
要求用上述器材组装一个欧姆表,电路所示,回答下列问题:
(1)需要的可变电阻是________.(填代号)
(2)该欧姆表正中间的刻度值是________.
(3)若某次测量中发现指针在1500Ω处,则表明此时流过灵敏电流表的电流值是________.
在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度v从如图位置向右运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为v/2,则下列说法正确的是 ( )
A. 此时圆环中的电流为顺时针方向
B. 此时圆环的加速度为
C. 此时圆环中的电功率为
D. 此过程中通过圆环截面的电量为